Способ электрофлюсового рафинирования сплавов на основе алюминия

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 2 В 9/10, 21/06 О ТЕНИЯ ОГО РА- ОСНОВЕ ледовательскийичных цветныхГендельманкин и др.фильтрованиеМеталлургия в техноодов магминиевых ие осущефлюсом. т смесь плав пронием 4,3 -ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Всесоюзный научно-исси проектный институт вторметаллов(56) А.В. Курдюмов, С.В. ИнФлюсовая обработка иалюминиевых расплавов1980, с. 160. Изобретение относится к металлургии, в частности к способам рафинирования сплавов на основе алюминия, и может быть использовано в технологии получения алюминия из отходов магниево- и литиевосодержащих алюминиевых сплавов.Цель изобретения - повышение степени рафинирования от магния и лития.Это достигается благодаря тому, что в способе электрофлюсового рафинирования сплавов на основе алюминия, включающем обработку сплава криолитсодержащим флюсом при пропускании через расплав постоянного тока, предусмотрены следующие новые условия его осуществления;обработку сплава производят при температуре 960-975 С;в качестве рафинирующего флюса используют смесь криолита с глиноземом с криолитовым отношением 2,6 - 2,8;через расплав пропускают постоянный электрический ток йапряжением 4,3 - 4;5 В; .содержание глинозема во флюсе 3-70,1803442 А(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОФЛЮСОВФИНИРОВАНИЯ СПЛАВОВ НААЛЮМИНИЯ(57) Использование: в металлургиилогии получения алюминия из отхниево- и литиевосодержащих алюсплавов, Сущность: рафинированствляют путем обработки расплаваВ качестве флюса используюкриолита и глинозема. Через распускают постоянный ток напряже4,5 В. 3 э.п, ф-лы, 1 табл,Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Сплавы на основе алюминия, содержащие до 6 магния и 2,30/ лития, подвергаются рафинированию до содержания в нем магния не более 0,02 и лития 0,010,Рафинирование сплава происходит в ваннах-электролизерах, В качестве флюса используется криолитово-глиноземистый расплав с криолитовым соотношением 2,6- 2,8, Температура расплава 960 - 975 С, Рабочее напряжение постоянного тока в ванне 4,3 - 4,5 В. Содержание глинозема во флюсе .3 - .7%.Рафинирование происходит за счет взаимодействия расплава флюса под воздействием электрического тока с примесями (магния и лития) в жидком металле. В результате взаимодействия образуются фториды магния и лития, которые переходят в электролит. Время рафинирования зависит от исходного содержания примесей в исходном сплаве, По окончании процесса рафинирования полученный алюминийсливается существующими способами,Алюминий получается чистый и соответствует ГОСТ 11070 - 74,Процесс очень гибкий и позволяет, изменяя время рафинирования, удалять только литий и частично магний, Наличиефторидов магния и лития в электролите немешают процессу. Наличие в электролите1,2-4,6 ф, фтористого лития и 4,0-10 ф фто"ристого магния улучшает технологические 10свойства электролита электропроводностьи температуру плавления), По мере накопления в электролите значительных количествфтористого лития и фтористого магния частьэлектролита передается на ванны, работаю. щие по получению алюминия из глинозема,а в ванну загружаются свежий электролит.Предложенные параметры процессабыли отработаны в процессе рафинирования отходов сплава 1420 и поясняются нижеследующим:Криолитовое отношение ниже 2,6 приводит к нестабильности процесса. Криоли- .товое отношение выше 2,8 приводит кзначительному уменьшению рафинирующей способности флюса, что приводит к увеличению расхода флюса на тоннуалюминия,Проведение процесса рафинированияпри температуре ниже 960 С приводит к 30замедлению процесса и в отработанномфлюсе остаются мелкие корольки алюминия. При проведении процесса при темпе-.ратуре выше 975 С уменьшаетсяизвлечение за счет возгонки фтористого 35алюминия.Проведение процесса рафинированияпри напряжении выше 4,5 В приводит к восстановлению примесейнакапливающихся вэлектролите. 40Предлагаемый способ иллюстрируетсяследующими примерами его осуществления,П р и м е р 1. В лабораторный электролизер для электролиза алюминия с полезной емкостью ванны 10 л загрузили 30 кготходов сплава 1420 с содержанием1,87 и Мц 5,73, и 12 кг криолито-глиноземистого флюса с криолитовым отношением 2,6. Содержание глинозема во флюсе 5,На электролизер подали электрический токс напряжением 4,3 В, После расплавленияфлюса и металла в расплав добавили еще 9;5кг отходов сплава и довели температуру расплава до 960 С. В заданном режиме расплав выдержали 20 часов, После отключилиэлектрический ток и слили отдельно отрафинированный алюминий и отработанныйфлюс.Результаты анализа показаны в таблице.П р и м е р 2. В электролизер загрузили12 кг флюса и 12,5 кг отходов сплава 1420.Напряжение на ванне установили 4,5 В, арабочую температуру 975 С, Остальные параметры по примеру 1,В остальных опытах изменялись параметры при рафинировании: напряжение тока, криолитовое. отношение во флюсе,температура расплава, химсостав и массазагружаемых отходов. Неизменным оставалась масса используемого флюса и времярафинирования - результаты опытов сведе- .ны в таблицу.Вовсех случаях по качеству и содержанию примесей получают чистый алюминий,соответствующий ГОСТ 11070 - 74,Формула изобретения 1. Способ электрофлюсового рафинирования сплавов на основе алюминия, включающий обработку расплава криолитсодержащим флюсом при пропускании через расплав постоянного тока, о т л и ч а ю щ и й с я ем, что, с целью повышения степени рафинирования от магния и лития, обработку расплава осуществляют при 960 - 975 С и в качестве флюса используют смесь криолита и глинозема.2. Способ пои.1, отл и ча ю щи йс я тем, что криолитовое отношение флюса со- . ставляет 2,6-2 8.3, Способ по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю щ и-й с я тем, что через расплав пропускают ток напряжением 4;3-4,5 В,1803442 . О исходнзнснрье содер- валось расходфлюса,кг/т Осодолкитель" ность обраб.ч Извлечение Орде рвание в отграфирован алзинни Получено алюминия Иасса исход, снрья кг Иапрявение в ванне0 Температура расплава,С 01 Г пп содерат аххтиаякрио"лит,отнзюе ние расход, кг всего, в т,ч. Г: 1. г кано" глино" лит зен 10,2 Ы,2 И 0,2 1.З,й за счетвосстан. кг кг 2,6 2,6 2,6 2,6 2,7 2,7 2,7 20 20 120 95,0 5,0 12,0 95,0 5 О 12,095,0 5,0 12 О 950 50 12,0 95,0 50 120 95,0 5,0 12,0 95,0 5,0 12 О 95,0 5 О 12,0 95,0, 5,0 12,0 95,0 50 20 20 20 20 20 20 2,7 2,8 2,8 20 20 12,0 12,0 12,0 12,0 О, 0010 0,0009 0,0017 0,001 0,00 11 11,2 12 11,2 13 10,7 14 10,715 10,7 16 10,7 17 12,2 18 12,4 19 13,020 11,О 21 11,322 11,9 23 11,8 24 12,4 Извест,0 ейО, 020 О, 019 0,035 О, 022 О, 020 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 27 55 720 О 05 1 96 1 43 5,46 2,03 0,08 9,0 8,0 Составитель Т,КасаткинаРедактор А.Полионова Техред М.Моргентал Корректор В.Петраш Заказ 1034 Тираж. . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5. Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101